基于MCU的單相電表檢測儀設(shè)計

PAGE摘要單相電表檢測儀是用于現(xiàn)場檢驗低壓單相電能表計量是否準(zhǔn)確的專用儀器。本文針對檢測儀的技術(shù)要求，闡述了系統(tǒng)的總體方案設(shè)計、硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計，分析了影響測量精度的主要原因及解決方法。本文的主要研究內(nèi)容是針對低壓單相電能表的現(xiàn)場檢驗，實現(xiàn)系統(tǒng)要求的檢測功能和技術(shù)指標(biāo)。采取的技術(shù)方案是以微控制器為核心，利用微型電壓互感器和鉗形電流互感器分別將單項供電電壓和電流變換為弱電信號，實現(xiàn)對供電電路的電壓和電流進(jìn)行實時檢測，同時通過電能計量芯片測量實際的有功功率，充分利用微控制器較強(qiáng)的運(yùn)算功能，計算出一定時間內(nèi)消耗的電能，同時利用光電采樣器對被測表的計量的電能進(jìn)行檢測，從而計算出被測電能表的誤差?，F(xiàn)場檢驗的特點是不停電接線，對于電流檢測需采用鉗形電流互感器，而鉗形電流互感器的開口接觸面存在空氣間隙，使互感器的線形變差并存在較大的相移，且一致性較差。采用分段線性化處理，可以提高測量的精度。本文內(nèi)容涉及微控制器、電氣測量技術(shù)等多項應(yīng)用技術(shù)，具有一定的應(yīng)用價值與實際意義。關(guān)鍵詞：微控制器；低壓單相電能表；現(xiàn)場檢測TitleThedesignoflocalcalibratinginstrumentforlow-voltageWatt-hourmeterbasedonMCUAbstractThelocalcalibratinginstrumentforthesingle-phasewatt-hourmeterisaspecialdevicethatisusedtomeasuretheaccuracyoflow-voltageWatt-hourmeterinsceneexamine.Thispaper,accordingtothetechnicalrequirementsofdetectors,tellsustheoveralldesignofthesystem,hardwareandsoftwarecircuit,andanalyzesthereasonoftheimpactofmeasurementaccuracyandthemainmeasurestosolution.Themainresearchcontentisthelow-voltagesingle-phasewatt-hourmeteron-siteinspection,therealizationofthedetectionsystemrequirementsandtechnicalindicators.Thetechnicalplanistakingthemicro-controllerasthecore,usingthemini-voltagetransformerandclampcurrenttransformerrespectivelytotransformthesinglepowersupplyvoltageandcurrenttransformationtotheweakelectricalsignal,andtorealizethereal-timedetectionforthepowersupplycircuitofvoltageandcurrent,atthesametime,energymeteringchipcanmeasurethetruevalue,takefulladvantageofstrongcomputingmicrocontrollerfunctions,tocalculatewithinacertainperiodoftimethepowerconsumption,whileusingtheoptoelectronicsamplermeasurementtomeasurethewatt-hourmeter,thencalculatingtheerrorofthismeter.Thecharacteristicsoftheon-siteinspectionisNon-powercables,Theclampcurrenttransformerisusedtocurrentdetection,buttheclampcurrenttransformer’sinterfaceexistairgap,causesthelineoftransducerbecomeerrandandexistinabiggerphase-shift,alsotheuniformitybecomeworse.Usingpartitionlinearityprocessing,thatmayenhancethesurveyprecision.Thisarticlerelatedtomicro-controllers,anumberofelectricalmeasurementtechnology,appliedtechnology,andhavetheapplicationofacertainvalueandpracticalsignificance.Keywords:Thelocalcalibrating;Low-voltageWatt-hourmeter;Microprocessor目次TOC\o"1-2"\h\z\u1引言 31.1研究背景 31.2研究現(xiàn)狀 42總體設(shè)計方案 52.1技術(shù)要求 52.2方案論證 62.3總體方案 73硬件電路設(shè)計 83.1單片機(jī)的選擇及外圍電路設(shè)計 83.2光電采樣器的選擇及接口電路 103.3電流互感器的選擇與連接 123.4電壓互感器的選擇與連接 133.5電能計量芯片 153.6顯示接口電路設(shè)計 193.7鍵盤接口電路設(shè)計 213.8電源電路設(shè)計 224軟件設(shè)計 234.1主程序設(shè)計 244.2中斷服務(wù)程序設(shè)計 254.3測量誤差程序設(shè)計 25結(jié)論 26致謝 27參考文獻(xiàn) 28附錄：電能計量光電檢測、鍵盤、顯示及單片機(jī)外圍電路設(shè)計圖 311引言1.1研究背景電能是各類能源中使用最為廣泛的能源，與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和日常生活有著不可分割的聯(lián)系，隨著人民生活水平的不斷提高，家用電器越來越普及，每戶居民的用電量也大大增加，因此每戶居民每月的電費(fèi)支出也大幅度地增長；隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新興工業(yè)猶如雨后春筍，用電量大大增加。部分電力用戶為了多用電少交電費(fèi)，采取各種方法竊電，其主要方法是通過調(diào)慢電能表，使電能表顯示的用電量比實際的用電量少，給國家造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。針對上述現(xiàn)象，供電部門采取多種方法對用戶的電能表進(jìn)行定期或不定期的校驗或檢查，采取的方法主要有：(1)用鉗形電流表、秒表現(xiàn)場檢測電能表的快慢。用秒表實測電能表每轉(zhuǎn)時間T1；查看電能表銘牌上標(biāo)明的常數(shù)，算出電能表每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)所需電能，然后用鉗形電流表測量電流求出有功負(fù)荷P，電能表每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)所需電能與有功負(fù)荷之比得到的時間即為電能表每轉(zhuǎn)所需時間T2。通過T1與T2的比較，就可以判斷電能表是否正常工作，從而達(dá)到檢測目的。(2)通過檢驗電能表的外觀，確定電能表有無破壞痕跡。這種方法包括：1)檢查電能表表殼、封鉛、封條是否完好，表殼是否過熱變形，有無微小孔洞及鐵絲；2)檢查電能表接線盒是否封閉完好，進(jìn)出線是否緊固，電壓連接片是否壓緊。3)核對電能表銘牌上的型號、出廠編號及所計量負(fù)荷性質(zhì)等是否與抄表卡相同，若不符即有竊電行為。4)針對用戶竊電的無線報警形式的電能計量保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由監(jiān)測分機(jī)和主機(jī)兩部分組成，當(dāng)發(fā)生某種竊電現(xiàn)象或者計量裝置遭到破壞偷盜時，分機(jī)將發(fā)出包含有本計量箱編號，竊電方式及盜竊破壞方式等信息的無線信號，主機(jī)收到后經(jīng)過識別、處理發(fā)出聲光報警。該系統(tǒng)經(jīng)過實際使用，具有較好的防竊電保護(hù)電力設(shè)施的作用。(3)在被測電能表電路中接入標(biāo)準(zhǔn)電能表，然后對被測表和標(biāo)準(zhǔn)表同時采樣進(jìn)行比對。(4)采用專門的檢測儀器對電能表進(jìn)行校驗。這種方法分為兩種形式，一種方法是將電能表從供電線路上拆下，利用實驗室的電能表校驗臺對電能表進(jìn)行校驗，另一種方法是不拆下電能表，利用電能表現(xiàn)場檢測儀器對電能表進(jìn)行現(xiàn)場校驗。電能表的現(xiàn)場檢驗因不影響用戶用電而被供電部門廣泛采用，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，供電部門迫切需要一種攜帶方便，操作簡單，計量準(zhǔn)確的單項電表檢測儀，用于用戶低壓電能表的現(xiàn)場檢驗。1.2研究現(xiàn)狀電能表的校驗是否準(zhǔn)確，取決于有功功率的測量是否準(zhǔn)確，有功功率的測量屬于電氣測量范疇，在電氣測量方面，國內(nèi)外已有大量的研究成果，就測量方法和采用的技術(shù)手段綜述如下。采用的技術(shù)手段上，一是采用微型計算機(jī)加數(shù)據(jù)采集卡，二是采用微處理器結(jié)合自行設(shè)計的數(shù)據(jù)采集通道。在互感器的選擇上，一是在供電電路中接入固定式的電壓互感器和電流互感器。二是電壓互感器采用固定式，接線端使用線夾，電流互感器采用鉗形互感器[6]。固定式互感器中磁路是封閉的，因而具有較好的線形和較小的相移，可以得到較高的精度。但需要停電接線，不便于現(xiàn)場檢測。電壓互感器采用固定式，接線端使用線夾，電流互感器采用鉗形互感器，現(xiàn)場不用接線。固定式互感器的優(yōu)點是顯而易見的，采用線夾后可直接加在供電線路的母線上，避免了現(xiàn)場檢測需要停電接線的麻煩。但鉗形電流互感器的接觸面存在空氣間隙，使互感器磁路的磁阻顯著增大，且隨工況不同呈現(xiàn)非線形，使互感器的線形變差，且相移較大，給功率因數(shù)的測量帶來影響，為了彌補(bǔ)這一缺陷，對結(jié)果采用分段線性化處理，可以提高測量精度。在有功功率的測量方面，一是采用真有效值轉(zhuǎn)換，分別測量出電壓、電流和功率因數(shù)，利用微處理器計算出功率。二是采用有功功率專用測量集成電路，直接測量出有功功率。三是利用各種數(shù)字式的電量傳感器，測量出電壓、電流、功率因數(shù)或直接測量有功功率。采用有功功率專用測量集成電路即專用電能計量芯片，直接測量出有功功率，測量方便，軟件開銷小，硬件電路簡單。2總體設(shè)計方案2.1技術(shù)要求本課題以MCU為核心，利用光電采樣器對被測電能表進(jìn)行采樣，同時采用互感器及電能計量專用芯片對電能進(jìn)行實時計量，利用單片機(jī)較強(qiáng)的運(yùn)算功能，計算出被測電能表的誤差，以檢驗電能表計量是否準(zhǔn)確。具體要求如下：(1).電量測量范圍：電壓220VAC，電流0~40A，單相；(2).檢驗對象：單相電能表；(3).測量誤差：±0.5%FS；(4).測量方式：不拆線不斷電；(5).方便野外使用，強(qiáng)陽光下可清晰顯示；(6).220VAC供電。2.2方案論證按照上述技術(shù)要求，系統(tǒng)應(yīng)由互感器、有功功率測量通道、光電采樣器、單片機(jī)、顯示器和鍵盤幾部分組成。系統(tǒng)組成圖如圖2.1所示。圖2.1系統(tǒng)組成圖利用互感器將供電電路的電壓、電流轉(zhuǎn)換為弱電信號，計算機(jī)通過有功功率測量通道對電參數(shù)進(jìn)行實時采集并計算出電能，通過光電采樣器對被測電能表進(jìn)行采樣，從而計算出被測電能表的相對誤差。(1)互感器方案一：在供電電路中接入固定式的電壓互感器和電流互感器。固定式互感器中磁路是封閉的，因而具有較好的線形和較小的相移，可以得到較高的精度。但需要停電接線，不便于現(xiàn)場檢測。方案二：電壓互感器采用固定式，接線端使用線夾，電流互感器采用鉗形互感器，現(xiàn)場不用接線。固定式互感器的優(yōu)點是顯而易見的，采用線夾后可直接加在供電線路的母線上，避免了現(xiàn)場檢測需要停電接線的麻煩。但鉗形電流互感器的接觸面存在空氣間隙，使互感器磁路的磁阻顯著增大，且隨工況不同呈現(xiàn)非線形，使互感器的線形變差，且相移較大，給功率因數(shù)的測量帶來影響。根據(jù)上述分析，結(jié)合低壓電能表進(jìn)行現(xiàn)場檢驗的特點，確定采用方案二。因要測量電壓和電流，故需要一只電壓互感器和一只電流互感器。(2)有功功率測量通道方案一：采用有功功率專用測量集成電路。專用電能計量芯片，直接測量出有功功率。測量方便，軟件開銷小，硬件電路簡單，對測量結(jié)果采用分段線性化處理，提高測量精度。方案二：采用真有效值轉(zhuǎn)換電路，分別測量出電壓、電流和功率因數(shù)，利用微處理器計算出功率。便于對鉗形互感器帶來的相移進(jìn)行修正或補(bǔ)償，但電路較為繁瑣，軟件開銷量較大。根據(jù)上述分析，確定采用方案一，有功功率測量通道由既是專用電能計量芯片。(3)顯示器方案一：采用LED顯示器，即數(shù)碼管顯示。傳統(tǒng)的數(shù)碼管具有：低功耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火、防高（低）溫，對外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，同時其精度要求比較高，稱量快，精確可靠，操作簡單。數(shù)碼管是采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。方案二：使用液晶顯示屏顯示各種信息。液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。LCD符合本設(shè)計系統(tǒng)的要求，利用其自帶的字符庫，進(jìn)行編程還可以實現(xiàn)各信息的顯示，即節(jié)省資源又省去了大量編程任務(wù)，且在強(qiáng)光照射下的戶外進(jìn)行檢測時，LCD可清晰地顯示數(shù)值。根據(jù)上述分析，本設(shè)計系統(tǒng)采用方案二。2.3總體方案根據(jù)上述方案論證，系統(tǒng)總體方案方框圖如圖2.2所示。圖2.2總體方案方框圖被測電能表通過光電采樣器進(jìn)行檢測。光電采樣器是由光發(fā)射管、光敏接受管及整形電路組成。低壓電能表的轉(zhuǎn)盤均有一小部分為涂黑的區(qū)域，這部分區(qū)域?qū)獾姆瓷淠芰^弱，而未被涂黑的區(qū)域則對光的反射能力很強(qiáng)。當(dāng)光發(fā)射管發(fā)射的光經(jīng)聚焦后照射到轉(zhuǎn)盤上，在未被涂黑的區(qū)域，反射到光敏接受管，經(jīng)整形后輸出低電平；在涂黑的區(qū)域沒有反射光，光電采樣器輸出高電平。這樣電能表的轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)就輸出一個正脈沖，從第一個脈沖開始到第N+1個脈沖止，電能表的轉(zhuǎn)盤共轉(zhuǎn)過了N轉(zhuǎn)，已知電能表的轉(zhuǎn)盤數(shù)B及配用電流互感器的互感比H，則電能表在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過N轉(zhuǎn)后所計量的電能如公式（2-1）所示。W1=N×H/B（2-1）實時檢測部分的主要作用是利用圖2.2中設(shè)計的單元電路對電參數(shù)進(jìn)行實時檢測，從而得到實際的有功功率。其過程如下：首先對電壓和電流進(jìn)行測量，然后把測量值送入CS5460芯片，每次采樣后，利用單片機(jī)較強(qiáng)的運(yùn)算功能，計算出本次采樣周期內(nèi)消耗的電能△W2i，則被測電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過N轉(zhuǎn)后的實際電流，如公式（2-2）。W2=∑△W2i（2-2）顯示部分主要用于顯示電能表的相對誤差，從誤差的精度判斷電能表是否正常工作。顯示部分的選擇有一定的要求，要考慮其顯示的位數(shù)是否滿足要求，是否便于攜帶，在強(qiáng)光照射下是否可以清楚讀數(shù)。鍵盤部分具有手動測量功能和自動測量功能。手動測量在被測表的轉(zhuǎn)盤不光潔或涂黑區(qū)域脫漆時使用。當(dāng)手動鍵按下時，清零定時器T1及△ti計時單元，開始W2的累加，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過N轉(zhuǎn)時再次按下該鍵，則通過單片機(jī)計算出的r值送到LCD顯示。自動測量鍵在任何時刻按下后，當(dāng)?shù)谝粋€脈沖到來時，清除定時器T1及△ti計時單元，開始W2的累加，當(dāng)?shù)贜+1個脈沖到來時，計算r值并顯示。3硬件電路設(shè)計3.1單片機(jī)的選擇及外圍電路設(shè)計(1)單片機(jī)的選擇PIC系列單片機(jī)是Microchip公司生產(chǎn)的16位單片機(jī)，集成了CCP捕捉，PWM脈寬調(diào)制等功能，但是它單價較貴，又是精簡指令集，給編程帶來不便。ATEML公司的AT89C51單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)大，變成靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點，使其在各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；谝陨戏治霰驹O(shè)計系統(tǒng)采用ATEML公司的AT89C51實現(xiàn)設(shè)計要求。1）AT89C51的簡介AT89C51是低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K字節(jié)的可反復(fù)擦寫的制度程序存儲器（PEROM）和256字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理（CPU）和Flash存儲單元，3個16位定時/計數(shù)器。2）主要性能參數(shù)：ａ.與MCS-51系列產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容ｂ.4K字節(jié)可重復(fù)擦寫Flash閃速存儲器ｃ.1000次擦寫周期ｄ.全靜態(tài)操作：0Hz-24Hzｅ.三級加密程序存儲器ｆ.128X8字節(jié)內(nèi)部RAMｇ.32個可編程I/O口線ｈ.2個16位定時/計數(shù)器ｉ.6個中斷源ｊ.可編程串行UART通道ｋ.低功耗空閑和掉電模式3）功能特性概述：AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32根I/O口線，兩三個16位定時/計數(shù)器，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許定時/計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。(2)單片機(jī)外圍電路設(shè)計AT89C51系列單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘，外部還需要附加電路。本設(shè)計選擇AT89C51的內(nèi)部時鐘方式。其內(nèi)部時鐘方式利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷諧振器，就夠了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路，見圖3-1-1。外接晶振時，C1和C2值通常選擇為30pF左右；外接陶瓷諧振器時C1和C2約為47pF。C1、C2對頻率有微調(diào)作用，晶體或陶瓷諧振器的頻率范圍可在0MHz～24MHz/33MHz之間選擇。為了減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)靠近。復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，單片機(jī)在啟動運(yùn)行時，都需要先復(fù)位，它的作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部分都處在一個相同的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機(jī)的整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外部分，外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號通過復(fù)位引腳RST進(jìn)入片內(nèi)斯密特觸發(fā)器在與片內(nèi)復(fù)位電路相連。單片機(jī)的外部復(fù)位電路由上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種。上電復(fù)位利用電容器充電來實現(xiàn)；在按鍵手動復(fù)位中本設(shè)計采用按鍵電平復(fù)位。(3)AT89C51硬件電路設(shè)計的電路圖如圖3.1所示。圖3.1單片機(jī)外圍電路設(shè)計圖3.2光電采樣器的選擇及接口電路3.2.1光電采樣器的選擇光電采樣技術(shù)在我國電度表校驗上應(yīng)用大約有近三十年的歷史，在這段時間里隨著計量表計的精度及計量裝置自動化程度的提高，光電采樣器也有了較大的改進(jìn)。光電采樣器的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)，它通常是由光源、光通道、光電轉(zhuǎn)換器件和測量電路四部分組成。如圖3.2所示。圖3.2光電式傳感器的組成基于本設(shè)計系統(tǒng)的精度要求，一般地光電采樣器無法解決因為工作時間較長、在電度表盤形成的銹斑或表面毛刺，引起的誤脈沖的問題，給校表工作帶來了極大的不便。由于以上原因,對于本設(shè)計系統(tǒng)，GST-4光電采樣器非常適合本設(shè)計要求。GST一4型光電采樣器采用雙光點平行式安裝，判斷電路的新型采樣方式，克服了以往的采樣缺陷。(1)GST一4型光電采樣器的原理GST一4的光學(xué)結(jié)構(gòu)不同于普通光電采樣器，它采用的是兩個發(fā)射光，兩個接收光點及一個亮度較弱的參照光點對光，這樣就大大減少對光中的盲目性，只需把三個光點調(diào)成一條直線，對光即告完成。GST一4型的光電系統(tǒng)見圖，它是由兩個發(fā)光器件F1、F2和兩只光敏接收元件Sl、S2，以及一只對光管G組成。如圖3.3所示。圖3.3光電系統(tǒng)從圖中可以看到F1、F2之間的距離為d，這樣就能保證射出的光點在鋁盤上有一個距離為dl且dl>d。根據(jù)經(jīng)驗把d設(shè)計為5mm，這樣對鋁盤5mm內(nèi)的光斑均不會產(chǎn)生脈沖。在圖3.3中Sl、S2為接收管，G為對光點，在對接過程中，只需調(diào)動手輪，使三個光點在鋁盤上，成一直線，就告完成。這種從上面發(fā)射，下面接收的光路，打破了傳統(tǒng)光電采樣器的在同一水平面上左發(fā)射，右接收的方式，保證了有兩條反射光路在Sl，S2上成像，使光電采樣器感光更簡單。(2)GST一4光電采樣器的優(yōu)點GST一4型光電采樣器采用雙光點對光、發(fā)光、接受，平行式安裝采樣參照對光光點以及專用的反射光線成像系統(tǒng)和專用數(shù)字電路，它除無需調(diào)整之外，主要有以下優(yōu)點：1)對光速度快：因采用專用光線反射成像系統(tǒng)和參照對光系統(tǒng)，只需將三個光點調(diào)成一條直線就完成了對光過程。2)基本上排除所有干擾：產(chǎn)生干擾無非是鋁盤的銹斑和毛刺，本產(chǎn)品從光路和電路兩方面對抗干擾作了合理的設(shè)計，可抗除5mm的斑點和毛刺。3.2.2光電采樣器設(shè)計電路(1)光電采樣器的基本設(shè)計電路如圖3.4所示。圖3.4采樣器基本電路(2)光電采樣器接口電路設(shè)計如圖3.5所示。圖3.5光電采樣器接口電路圖光電采樣器有三個引腳，一個為接+5V電壓的電源引腳，一個為接入單片機(jī)的輸入接口，另一個為接地的端子。3.3電流互感器的選擇與連接3.3.1電流互感器的選擇電流互感器實際上就是一個“降流”變壓器。在測量中，一般規(guī)定它的二次繞組的額定電流為5A。其主要特點是:它的一次繞組的匝數(shù)比二次繞組少得多，并且串于一次電路中。有些電流互感器僅有鐵芯和二次繞組，測量時將被測電路的導(dǎo)線直接穿過鐵芯。這些電流互感器稱為穿心式互感器。一次繞組中的電流幾完全取決于一次電路中的負(fù)載電流，而與二次側(cè)無關(guān)。電流互感器有固定式與鉗形供電互感器幾種。在供電電路中接入固定式的電流互感器，其優(yōu)點是固定式互感器中磁路是封閉的，因而具有較好的線形和較小的相移，可以得到較高的精度，但需要停電接線，不便于現(xiàn)場檢測電流。采用鉗形互感器，現(xiàn)場不用停電接線，避免了現(xiàn)場檢測需要停電接線的麻煩?？紤]到方便檢測這一問題，我們選擇鉗形電流互感器。本設(shè)計中，鉗形電流互感器采用哈爾濱三達(dá)德公司生產(chǎn)的MG8系列鉗形電流互感器Q8A型，外型如圖3.6所示。(1)其主要參數(shù)如下：1)一次電流:10A；2)二次電流:10mA；3)等級:0.1級；4)負(fù)載:≤4Ω。(2)測量方法及要求：測量前應(yīng)估計被測電流的大小，選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，對被測電流大小不好預(yù)測時，應(yīng)將量程開關(guān)置于最高檔，然后根據(jù)測量值的大小，變換到合適量程。適用于10A以下電纜的在線測量。Q8A型要求負(fù)載≤4Ω(mA輸出)，在本設(shè)計中選用的負(fù)載為3Ω。圖3.6Q8A型電流互感器3.3.2電流互感器的連接電流互感器的連接如圖3.7所示。圖3.7電流互感器設(shè)計電路根據(jù)此型號電壓互感器的要求，接入負(fù)載為3Ω的電阻來實現(xiàn)此要求。3.4電壓互感器的選擇與連接3.4.1電壓互感器的選擇電壓互感器的工作原理與變壓器相同，構(gòu)造和連接方式也相似。電壓互感器的主要特點是容量很小，最大不過數(shù)百伏安。它的另一特點是二次測所接的測量儀表和繼電器電壓線圈阻抗很大，接近于空載狀態(tài)下運(yùn)行。在本設(shè)計中電壓互感器采用固定式，接線端使用線夾。此種方法沒有改變電壓互感器本身固有的特性，接線端使用接線夾，也免去了拆線的麻煩，便于現(xiàn)場使用。本設(shè)計采用山東力創(chuàng)科技有限公司生產(chǎn)的LCTV3JCF系列微型精密電壓互感器,其主要資料如下。(1)其主要參數(shù)1)額定輸入電壓：220VAC；2)額定輸出電壓：0.5VAC；3)額定點角差：<5；4)過載倍數(shù)：1.2。5)誤差線性度：0.1L(2)電壓互感器的特點1)體積小，精度高；印刷線路板直接焊接安裝，使用方便，外形美觀；2)全封閉，機(jī)械和耐環(huán)境性能好，電壓隔離能力強(qiáng)，安全可靠。(3)使用環(huán)境條件1)環(huán)境溫度：-40℃～+85℃；2)相對濕度：溫度為40℃時不大于90%。(4)工作頻率范圍：20Hz～20KHz。(5)絕緣耐熱等級：B級（130℃）(6)安全特性1)絕緣電阻：常態(tài)時大于1000MΩ；2)抗電強(qiáng)度：可承受工頻2500V/1分鐘；3)阻燃性：符合UL94-Vo級。(7)LCTV3JCF系列微型精密電壓互感器外型如圖3.8所示。圖3.8LCTV3JCF系列微型精密電壓互感器3.4.2電壓互感器的連接電壓互感器的連接如圖3.9所示圖3.9電壓互感設(shè)計電路3.5電能計量芯片CS5460是CRYSTAL公司最新推出的帶有串行接口的單相雙向功率/電能計量集成電路芯片。芯片被初始化后開始工作，電流和電壓通道的采樣信號被片內(nèi)可調(diào)增益放大器放大，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換器（16位分辨率、2kHz信號帶寬）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過高通濾波器消除直流成分后送到能量計算引擎中，算出功率和能量值并存入CS5460的內(nèi)部寄存器中，然后通知CPU將功率和能量值取走，同時芯片也直接輸出可編程的頻率脈沖來表示能量。3.5.1CS5460芯片有如下功能特點(1)在-40℃～+85℃溫度范圍內(nèi)的計量準(zhǔn)確度為0.1％，支持0.2級電表設(shè)計，可大幅度降低電表的例行檢查和校準(zhǔn)的要求。(2)具有電流、電壓兩個輸入通道,可測量正、負(fù)輸人信號。電流通道包括一個可編程增益放大器,可以直接測量電流經(jīng)采樣轉(zhuǎn)變成的±30mV或±150mV的輸人信號；電壓通道帶有測量放大器,可直接測量±150mV的輸入信號。其電流與電壓通道間的相位誤差可內(nèi)部數(shù)字校準(zhǔn),可以使用單＋5V、±10％電源供電。(3)CS5460的內(nèi)部電路可進(jìn)行大部分的計算工作，使其對外部微控制器功能的需求降到最低。(4)具有片內(nèi)看門狗定時器（WatchDogTimer）與內(nèi)部電源監(jiān)視器；(5)具有瞬時電流、瞬時電壓、瞬時功率、電流有效值、電壓有效值、功率有效值測量及電能計量功能；(6)提供了外部復(fù)位引腳；(7)雙向串行接口與內(nèi)部寄存器陣列可以方便地與微處理器相連接；(8)外部時鐘最高頻率可達(dá)20MHz；(9)具有功率方向輸出指示。這些增加的功能更加便于與微處理器（MPU）接口，并能方便地實現(xiàn)電壓、電流、功率的測量和用電量累積等功能。3.5.2基本結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo)(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)CS5460內(nèi)部集成了兩個△-∑A/D轉(zhuǎn)換器、高、低通數(shù)字濾波器、能量計算單元、串行接口、數(shù)字-頻率轉(zhuǎn)換器、寄存器陣列和看門狗定時器等模擬、數(shù)字信號處理單元。(2)引腳排列及功能CS5460的引腳排列如圖3.10所示。圖3.10CS5460芯片引腳排列圖XOUT（Pin1）：晶體振蕩器輸出；CPUCLK（Pin2）：CPU時鐘輸出；VD+（Pin3）：數(shù)字電路電源正極；DGND（Pin4）：數(shù)字地；SCLK（Pin5）：串行時鐘輸入；SDO（Pin6）：串行數(shù)據(jù)輸出；CS（Pin7）：片選；NC（Pin8、Pin18）：空腳；VIN+（Pin9）：差分電壓正輸入端；VIN-（Pin10）：差分電壓負(fù)輸入端；VREFOUT（Pin11）：參考電壓輸出；VREFIN（Pin12）：參考電壓輸入；VA-（Pin13）：模擬地；VA+（Pin14）：模擬電源正極；IIN-（Pin15）：差分電流負(fù)輸入端；IIN+（Pin16）：差分電流正輸入端；PFMON（Pin17）：電源掉電監(jiān)視輸出；RESET（Pin19）：復(fù)位輸入；INT（Pin20）：中斷輸出；EOUT（Pin21）：電能脈沖輸出；EDIR（Pin22）：功率方向指示輸出；SDI（Pin23）：串行數(shù)據(jù)輸入；XIN（Pin24）：晶體振蕩器輸入。(3)主要技術(shù)指標(biāo)1)差分電壓輸入范圍：150mV；2)溫度系數(shù)：＜60ppm/℃3)功率消耗：＜10mW；4)電能計量精度：在300∶動態(tài)范圍以上每秒讀取0.1％;5)電壓測量精度：讀數(shù)的0.1％;6)電流測量精度：讀數(shù)的0.1％;7)瞬時功率測量精度：讀數(shù)的0.1％。3.5.3串行接口及其操作(1)串行接口CS5460的串行口包括4條控制線：CS、SDI、SDO、SCLK，如果片選CS直接與邏輯0相連接，則只需要3條線就可以完成串行口的操作，通過實驗還發(fā)現(xiàn)，如果將串行數(shù)據(jù)輸入SDI和串行數(shù)據(jù)輸出SDO連在一起，同樣可以進(jìn)行串行通讀，而且僅需要兩條接口線，這對于使用AT89C1051和AT89C2051的系統(tǒng)是極為有利的。一個數(shù)據(jù)的傳輸總是從向串行接口的SDI發(fā)送8位命令開始的，當(dāng)命令中包括一個寫入振作時，在其后的24個SCLK周期內(nèi)，串口將持續(xù)從SDI引腳讀入串行數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)出一個讀取命令時，串口將根據(jù)發(fā)出的命令，在其后的8、16、24個SCLK周期從SDO引腳上串行輸出寄存器內(nèi)容。(2)內(nèi)部寄存器分配CS5460內(nèi)部集成了包括偏置寄存器、增益寄存器、脈沖速率寄存器和參數(shù)寄存器等16個寄存器，還集成了串行口發(fā)送寄存器、串行口接收寄存器和一個命令解釋狀態(tài)機(jī)，這些寄存器用來完成對CS5460的設(shè)置、采集數(shù)據(jù)的存儲和串行輸入輸出的控制。在系統(tǒng)初始化或復(fù)位后，CS5460內(nèi)部寄存器初始化為以下狀態(tài)。1)配置寄存器：0X0000012)偏置寄存器：0X0000003)增益寄存器：0X4000004)脈沖速率寄存器：0X0FA0005)周期計數(shù)寄存器：0X000FA06)時基寄存器：0X8000007)狀態(tài)寄存器：0X0000018)屏蔽寄存器：0X0000009)有符號寄存器：0X00000010)無符號寄存器：0X000000(3)命令解釋及操作 對CS5460的操作是通過向其傳輸命令字來實現(xiàn)的，CS5460提供了寄存器的讀/寫和校準(zhǔn)控制等在內(nèi)的7個操作命令，所有的命令長度均為1個字節(jié)（8位）。命令狀態(tài)機(jī)在SCLK的上升沿解釋8位命令字，它將命令字解釋為公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，同時為數(shù)據(jù)的傳輸作好準(zhǔn)備。寄存器讀/寫命令：這個命令通知狀態(tài)機(jī)需要對寄存器進(jìn)行訪問，在8個SCLK時鐘周期內(nèi)，地址寄存器的讀取被加載到輸出緩沖區(qū)，在第24個SCLK時，寫人數(shù)據(jù)被傳輸?shù)捷斎刖彌_區(qū)。其中：W/R：寫入/讀取控0=讀取寄存器1=寫入寄存器RA0～RA4：寄存器地址位(4)CS5460與AT89C51的連接電路CS5460與AT89C51的連接電路如圖3.11所示。圖3.11CS5460與AT89C51的連接電路3.6顯示接口電路設(shè)計3.6.1顯示器的選擇智能儀常用的顯示器有發(fā)光二極管顯示器LED、液晶顯示器LCD等。傳統(tǒng)的數(shù)碼管具有：低功耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火、防高（低）溫，對外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，同時期精度要求比較高，稱量快，精確可靠，操作簡單。數(shù)碼管是采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。但是，本系統(tǒng)要求的精確度高，且要顯示出正負(fù)數(shù)值，故要使用大量的數(shù)碼管；使用液晶顯示屏顯示各種信息，液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。LCD符合本設(shè)計系統(tǒng)的要求，利用其自帶的字符庫，進(jìn)行編程還可以實現(xiàn)各信息的顯示，即節(jié)省資源又省去了大量編程任務(wù)，且在強(qiáng)光照射下的戶外進(jìn)行檢測時，用LED看不清楚讀數(shù)，而LCD則克服了此缺點。LCD一般分為3類，即段碼型液晶模塊、點陣字符液晶模塊、點陣圖形液晶模塊。在微控制器試驗系統(tǒng)中，使用的是點陣字符液晶模塊LCD1602。LCD1602液晶顯示模塊，它可以顯示兩行，每行16個字符，采用單+5V電源供電，外圍電路配置簡單，價格便宜，具有很高的性價比。LCD的控制方法如表3.1所示表3.1LCD1602的控制表RSR/WE功能00下降沿寫指令代碼01高電平讀標(biāo)志和AC碼10下降沿寫數(shù)據(jù)11高電平讀數(shù)據(jù)主要管腳介紹：V0：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高。RS：寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器；低電平時選擇指令寄存器。R/W：讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址；當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。E：使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。3.6.2顯示器接口電路設(shè)計LCD1602在設(shè)計時采用+5v的驅(qū)動電源電壓，其輸入、輸出的數(shù)字信號受單片機(jī)的P37口的控制，根據(jù)所需要求選擇信號流向。通過顯示器，將該設(shè)計所求的精度結(jié)果顯示出來，這樣舉可以判斷低壓電能表是否正常工作。LCD1602顯示接口電路設(shè)計如圖3.12所示。圖3.12LCD1602顯示接口電路3.7鍵盤接口電路設(shè)計3.7.1鍵盤的數(shù)目及功能確定在微控制器應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都要有人機(jī)對話功能。它包括人對應(yīng)用系統(tǒng)狀態(tài)的干預(yù)、數(shù)據(jù)的輸入以及應(yīng)用系統(tǒng)向人報告運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行結(jié)果。對于需要人工干預(yù)的微控制器系統(tǒng)，鍵盤就成為人機(jī)聯(lián)系的必要手段，此時需要配置適當(dāng)?shù)逆I盤輸入設(shè)備。鍵盤電路的設(shè)計應(yīng)使CPU不僅能識別是否有鍵按下，還要能識別是哪一個鍵按下，而且能把此鍵所代表的信息翻譯成計算機(jī)所能接受的形式，計算機(jī)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。編碼鍵盤能夠由硬件邏輯自動提供與按鍵對應(yīng)的編碼。在微控制器試驗系統(tǒng)中，鍵盤接口分為兩種接口方式，即獨立式和矩陣式按鍵。本設(shè)計系統(tǒng)相對來說較為復(fù)雜，按鍵要求較多，方便起見，選擇4*4的矩陣式鍵盤，該鍵盤一部分為數(shù)字按鍵，另一部分為功能按鍵。為了識別鍵盤上的閉合鍵，常用的鍵碼識別方法有行掃描法、行反轉(zhuǎn)法及行列掃描法等。本設(shè)計對鍵盤沒做太多要求，所以，采用行掃描方法。行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，行掃描法識別按鍵的基本原理是：先將所有的行線置0，讀列線的值，若此時列線上的值全為1，說明無鍵按下。若有某位為0，則說明對應(yīng)這一列上有鍵按下，這時改變行掃描碼，使行線逐行為0，依次掃描。當(dāng)讀到某一列線的值為0時，就可根據(jù)此時的行掃描碼和列線的值唯一地確定按鍵的位置，同時也就確定了該鍵的掃描碼。本設(shè)計系統(tǒng)就用到了行掃描法。3.7.2鍵盤電路設(shè)計在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖3.13所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，一個端口就可以構(gòu)成4*4=16個按鍵。并且列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。圖3.13矩陣式鍵盤此矩陣式鍵盤根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)置了功能鍵與數(shù)字鍵。功能鍵主要是啟動鍵、手動按鍵、自動按鍵。啟動按鍵要單片機(jī)處于待命狀態(tài)；手動按鍵要人自己控制時間，計算出誤差值；自動按鍵在設(shè)定時間內(nèi)完成誤差計算。數(shù)字鍵用于所測電能表型號選擇。各按鍵所代表的具體功能如下：S1～S10：數(shù)字鍵；S11：啟動測量鍵；S12：停止測量鍵；S13：電能表盤轉(zhuǎn)數(shù)輸入；S14：確認(rèn)鍵；S15：參數(shù)查看見；S16：測量轉(zhuǎn)數(shù)輸入。3.8電源電路設(shè)計我們本次的系統(tǒng)設(shè)計中使用的直流電源是正5V直流電源，供MCU及其外圍電路、電能計量芯片、光電采樣器、顯示器、鍵盤接口電路使用。如圖3.14所示電路為輸出電壓+5V的穩(wěn)壓電源。它由電源變壓器B，橋式整流電路D1～D4，濾波電容C1、C3，防止自激電容C2、C3和一只固定式三端穩(wěn)壓器(7805)極為簡捷方便地搭成的。220V交流市電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過橋式整流電路D1～D4和濾波電容C1的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7805的Vin和GND兩端形成一個并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常會因為市電電壓的波動或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。此直流電壓經(jīng)過LM7805的穩(wěn)壓和C3的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機(jī)電路的電源。三端穩(wěn)壓器是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡捷方便等特點，是目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件。圖3.14電源電路圖4軟件設(shè)計軟件是系統(tǒng)的靈魂，軟件的靈活性和強(qiáng)大性將在系統(tǒng)中明顯的體現(xiàn)出來，是判斷系統(tǒng)的優(yōu)良與否的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。設(shè)計軟件采用模塊化設(shè)計方法。系統(tǒng)按照不同的功能予以劃分，然后按一定的用途分別編寫、調(diào)試，最終將所有模塊調(diào)試成功后，將其各個模塊拼接構(gòu)成為單項電表檢測儀系統(tǒng)的軟件部分。模塊化編程方式有利于程序代碼的優(yōu)化，而且便于設(shè)計、調(diào)試和維護(hù)。4.1主程序設(shè)計主程序的主要功能如下：(1)對單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化；(2)顯示器初始化；(3)電能計量芯片初始化；(4)內(nèi)存單元附初值；(5)進(jìn)行鍵盤掃描，檢測各功能鍵的閉合情況，并執(zhí)行相應(yīng)的子程序。主程序流程圖如圖4.1所示。圖4.1主程序流程圖4.2中斷服務(wù)程序設(shè)計中斷是通過硬件來改變CPU程序運(yùn)行的方向。程序在執(zhí)行過程中由于外界的原因而被中間打斷的情況稱為中斷。中斷之后所執(zhí)行的處理程序，稱為中斷服務(wù)程序。本設(shè)計主要是鍵盤中斷。流程圖如圖4.2所示。圖4.2中斷服務(wù)程序流程圖4.3測量誤差程序設(shè)計測量誤差流程圖如圖4.3所示。圖4.3測量誤差流程圖測量誤差過程主要是判斷電能表的相對誤差是否在要求范圍內(nèi)，從而判斷其是否正常工作。結(jié)論經(jīng)過一個學(xué)期的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在作畢業(yè)設(shè)計的過程中，我真正的了解到了自己掌握所學(xué)知識的情況，通過這段時間畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，我的理論知識得到了很大的改進(jìn)。本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容涵蓋了電子、控制、軟件等幾方面的知識，。這期間，我完成了的基本硬件設(shè)計及軟件程序設(shè)計，基本實現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)?；谙到y(tǒng)實現(xiàn)的主要內(nèi)容有：(1)對低壓單相電能表進(jìn)行現(xiàn)場采樣，使用了光電采樣器、電壓互感器和電流互感器，把采樣值輸入電能計量芯片，然后由單片機(jī)計算分析被測電表是否準(zhǔn)確，若電表計量不準(zhǔn)確計算其相對誤差；(2)對用電線路進(jìn)行檢測，主要是電壓互感器和電流互感器對其實施檢測；(3)通過LCD顯示判斷結(jié)果和相對誤差，判斷其精度是否達(dá)到要求，即電能表是否正常工作；(4)在本設(shè)計中大量使用了單片機(jī)的知識。本次畢業(yè)設(shè)計，我感到收獲很大，在設(shè)計過程中，遇到了很多在沒有遇到過的問題，在老師與同學(xué)的幫助下，都得到了妥善解決。致謝在本課題的整個研究過程中，我始終得到了指導(dǎo)老師和同學(xué)的關(guān)心和幫助，使得我可以不斷地克服困難，解決問題，順利地完成畢業(yè)設(shè)計。在此，我要特別地感謝我的指導(dǎo)老師，他在課題的研究過程中給自始至終都得到了導(dǎo)師副教授熱情、耐心的指導(dǎo)和幫助。老師對本課題的研究設(shè)計給予極大的關(guān)注和支持；同時老師那治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、廣博的知識面和豐富的研究經(jīng)驗以及敬業(yè)的精神給我留下深刻的印象，使我受益菲淺，在老師的指導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。他總是在關(guān)鍵時刻啟發(fā)和開拓我的思路，保證了課題研究的順利進(jìn)行。在畢業(yè)設(shè)計階段，老師從許多方面給予了我無微不至的關(guān)心和幫助，使我的自我學(xué)習(xí)能力有了很大的提高，為以后的工作和學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)，在此表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)[1]張迎新．單片微型計算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)（第2版）[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2004[2]康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)-模擬部分（第四版）[M]．北京：高等教育出版社，2000[3]康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字部分（第四版）[M]．北京：高等教育出版社，2000[4]陳卓婭，秦楠等．電能計量裝置遠(yuǎn)程在線檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]．電測與儀表，2008(6)：27～30[5]任致程．單相電能表檢測儀[J]．農(nóng)村電工，2005(4)：40～41[6]孫文寶．ADE7754在低壓配電檢測裝置中的應(yīng)用[J]．電氣傳動自動化，2008，30(5)：47～50[7]陳紅江，梅建云．一種超強(qiáng)抗干擾能力的電度表光電采樣器[J]．南昌高專學(xué)報，2003(3)：77～82[8]楊秀英．電能表在線檢測裝置技術(shù)研究[J]．計測技術(shù)，2007，27(B11)：28～31[9]臧海河，關(guān)德群．單項電表檢測儀的設(shè)計[J]．電測與儀表，2002，39(435)：21～23[10]邢紹山.電流、電壓互感器負(fù)載箱的測量[J]．ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse,2000:36～37[11]卜正良，尹項根，涂光瑜．通用式防竊電低壓電能表集中器[J]．電工技術(shù)，2006，6：1～2[12]陳紅江，梅建云．一種超強(qiáng)抗干擾能力的電度表光電采樣器[J]．南昌高專學(xué)報，2003，3：77～82[13]張貴新，趙清嬌，羅承林．電子式互感器的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].電力設(shè)備，2006，7（4）：108～109[14]蘭本林，楊建峰．現(xiàn)場檢測電能表快慢的兩種方法[J].農(nóng)村電工，2005，8：38[15]梁杰．真有效值直流轉(zhuǎn)換器AD536A及其應(yīng)用[J].東北電力技術(shù)，2002，6：46～47[16]IEC(1963)Var-hour(ReactiveEnergy)Meters．IECPublica-tion145[17]TschappuF(1976)UntersuchungenfiberdenEinflu/3yonunsymmetrischenNetzspannungenaufdieMeg-undPrfif-schaltungenderDrehstrom-Elektrizit~itsz~ihler.Landys&GyrMitteilungen23:2-11[18]SiebertWMcC(1986)Circuits，SignalsansSystems．Cam-bridgeLondon:TheMITPress[19]ChambersRG(1984)Unity-GainFrequency-independentprecisionphaseshifter.ElectronicsLetters20:151-152[20]TayEW，MurtiVGK(1984)Unity-GainFrequency-indepen-dentQuadraturePhaseshifter．ElectronicsLetters20:151[21]WilsonG(1990)PrecisionRC-ActiveFrequencyCompen-satedPhaseShifters.IEEProc．137:44-48[22]IEEE(1988)IEEEStandardDictionaryofElectricalandElec-tronicsTerms(ANSI/IEEEStd.100-1988,4thEd.)．NewYork[23]DjokicB,BosnjakovicP(1996)AHighAccuracyReactivePouTerandEnergyMeterInsensitivetoFrequencyVariations，20thConferenceonPrecisionElectromagneticMeasure-ments，Braunschweig，Proc.Ments，Braunschweig，Proc.CPEM'96:482-483[24]MiljanicPN(1989)CalibratorforAlternatingVoltage，Cur-rent，andPower．IEEETrans．Instrum.Meas.38:384-389[25]IEC(1995)Alternatingcurrentstaticvar-hourmetersforreactiveenergy(classes2and3)．IECPublication1268附錄：電能計量光電檢測、鍵盤、顯示及單片機(jī)外圍電路設(shè)計圖基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的